目的采用三维有限元方法分析生理载荷作用下不同骨水泥量对伤椎及相邻节段生物力学影响的差异。方法利用MIMICS软件对60例骨质疏松性胸腰段单椎体压缩骨折行椎体后凸成形(PKP)手术前后的CT数据进行预处理,然后导入ABAQUS软件中建立三维有限元模型,设置0.3 MPa轴向载荷进行生物力学分析,评价不同骨水泥量PKP术后相邻节段生物力学差异及变化趋势。结果用三维重建软件Mimics 10.01和有限元软件Ansys 11.0成功进行三维模型有限元网格划分。椎体应力分布:术前应力主要分布于椎体前部,PKP术后应力集中于骨水泥附近,椎体整体前后应力改变。骨水泥增强后的伤椎应力明显增加,平均增加约15%(4 ml为8%,5 ml为13%,6 ml为17%,7 ml为22%),轴向刚度比术前骨质疏松椎体增加了约30%。在中立位时,伤椎成形后下位椎体的应力增加约18%(4 ml为15%,5 ml为18%,6 ml为20%,7 ml为23%)。椎间盘应力分布:在轴向施加载荷时,有局部后凸畸形的椎间盘前部会承受更大应力。结论 PKP术后可引起上下相邻节段生物力分布的改变,随着骨水泥注入量的增加,对生物力学的影响有增强趋势。